兰州地铁浅埋大断面饱和黄土隧道施工力学特性研究

以兰州地铁一号线一期工程东岗站浅埋大断面区间隧道为例,考虑应力和渗流场共同作用,构建三维数值分析模型,对饱和黄土地层中大跨区间隧道双侧壁导坑法施工过程进行三维数值模拟分析,获得了孔隙水压力、围岩及初期支护应力、地表及洞壁位移、支护内力的分布特征,为饱和黄土地层中浅埋大断面区间隧道施工提供技术参考.     

大断面黄土隧道初期支护合理施作时机

支护结构的合理设计是大断面黄土隧道设计的关键环节,结合在建铁路黄土隧道,采用数值模拟,分析大断面黄土隧道在不同初期支护时机情况下,支护结构、围岩受力状态和力学行为的变化情况．以控制围岩变形为核心,对大断面黄土隧道施工中,初支施作时机的选择给出了合理的建议．通过现场监测手段,得到了黄土隧道初期支护受力规律：黄土具有明显的流变特性,支护结构的受力很大一部分来自围岩流变产生的附加荷载;支护结构受力在空间分布上并不均匀对称,这些在设计中都应加以考虑．     

非接触量测在大断面黄土隧道施工中的应用

分析了传统监控量测方法在大断面黄土隧道施工中的局限性,提出采用非接触量测的方法对大断面黄土隧道初期支护变形进行监控量测,分析黄土隧道初期支护的变形特点和规律,结果表明,利用非接触量测进行黄土隧道初期支护的监控量测可以克服施工干扰、降低劳动强度,极大地提高了作业效率。     

大断面浅埋黄土隧道设计与施工

郑西客运专线是国内修建的第一条穿越黄土地层的高速铁路,结合郑西客运专线黄土隧道工程的成功经验,对大断面浅埋黄土隧道的支护参数、施工方法及地表沉降控制等设计和施工问题进行阐述,可为类似工程提供参考。     

黄土隧道围岩应力释放对初期支护受力的影响分析

以山西省岢临高速公路某黄土隧道为工程背景,采用ANSYS有限元软件分析了台阶法开挖方式下不同围岩应力释放率对初期支护结构的受力影响。分析结果能较为合理地反映支护结构的实际受力状况,可为黄土隧道初期支护参数的合理选取提供相关参考。     

郑西线大断面铁路黄土隧道施工技术

黄土具有多孔性、密度低、易发生湿陷等特点,在黄土地区修建隧道常会给施工和通车后的安全运行造成影响。结合郑西铁路客运专线隧道施工实践,介绍了在黄土地区修建大跨度铁路隧道的开挖、支护、防排水等施工关键技术,为解决黄土地区大断面隧道施工问题提供了相应经验。     

太中银铁路大断面黄土隧道施工技术

根据太中银铁路大断面黄土隧道地质特点,隧道开挖采用环形导坑预留核心土法和三台阶法,主要介绍了施工工序,同时介绍了隧道初期支护、二衬、施工防排水和沉降变形控制技术。为黄土隧道安全、快速施工提供了经验借鉴。     

基于收敛约束原理的大断面黄土隧道围岩与初支稳定性分析

黄土特殊的工程性质决定了黄土隧道结构的受力复杂性．大断面黄土隧道由于开挖断面大,开挖方法一般采用台阶法或交叉中隔壁法（CRD）．因此,沿用传统的观测点布置方法进行测点布置和位移观测,存在一定的困难．收敛约束法应用方便,思路明确．用收敛约束法对隧道初期支护进行稳定性分析,不仅能正确地反映隧道施工中的各种力学现象和过程,还能弄清楚围岩与支护“相互作用”和“动态作用”的特点．本文基于收敛约束原理,结合现场实测数据,对兰渝高铁某大断面黄土隧道的围岩稳定性和初支的安全性进行评价．为隧道的后续施工．提供参考．     

铁路大断面黄土隧道初期支护作用效果

以兰渝铁路胡麻岭隧道为工程背景,通过三维数值模拟结合典型断面现场监测,对铁路大断面黄土隧道初期支护的受力与变形特性进行综合研究,通过数值模拟得到黄土隧道在开挖扰动后初期支护的受力状态,将数值模拟结果和现场监控量测数据进行对比,获得典型断面围岩与锚杆轴力的变化规律,并对初期支护作用效果进行评价,找出施工过程中的薄弱环节,提出相应的优化措施．结果表明,数值计算与现场实测结果基本吻合,黄土地区隧道施工应坚持“及时支护、及早封闭”原则,确保开挖后围岩变形的稳定．     

基于数值分析的黄土隧道系统锚杆锚固效果研究

以朔州环城高速某隧道为工程背景,运用FLAC3D数值模拟方法,针对不同黏聚力情况下的黄土展开了关于系统锚杆在黄土隧道中的支护效果与变形控制研究。对比分析表明,在浅埋黄土隧道中,随着黏聚力的增大,锚杆对于隧道变形控制的效果逐渐明显,施工时判断是否设置系统锚杆应考量到具体的黄土黏聚力参数。     

兰州Q4黄土力学性质的各向异性初探

采用室内固结和直剪试验方法,对兰州Q4黄土分别在水平向和垂直向进行了压缩性、抗剪强度和变形参数的比较研究,以期说明取样的方向性对黄土力学性质的影响.研究结果表明:兰州Q4黄土力学性质呈现较为显著的各向异性,在法向应力较低时,显得尤为明显,随法向应力增高,差异性相对减小.对承受垂直向荷栽的地基基础等工程类型而言,用垂直向试样所获得的试验值是合理且偏于安全的,但对于边坡和隧道与地下结构等工程,则应考虑黄土强度参数和变形参数的各向异性.     

黄土隧道洞口段超前大管棚预支护的几点思考

目前,黄土隧道常采用长大管棚超前预支护进洞技术,洞口段管棚及支护结构设计参数还未形成统一的标准。在分析黄土隧道超前大管棚受力原理及设计参数的基础上,考虑到管棚注浆后的棚架作用,结合对管棚段预支护效果的认识,提出了几个需进一步研究的问题。     

隧道管棚超前支护施工技术

根据西直沟1#隧道实际工程特点,选取管棚超前支护技术。依据管棚支护的主要机理以及地形地质和荷载情况,采用扇形管棚布置。根据埋深较大时的简化泰沙基公式计算围岩最大压力,并选取管棚参数,对本隧道的施工提供了理论依据,为以后黄土隧道的施工积累了工程实际经验。     

两车道公路黄土隧道变形规律

依托国道主干线GZ35青岛至银川高速公路陕西境内吴堡至子洲沿线上7座单洞两车道分离式黄土隧道,现场测试了隧道施工变形,并对测试结果进行了回归分析。分析结果表明:台阶法施工过程中黄土隧道拱部沉降远大于净空收敛;黄土隧道变形大致经历了急剧变形阶段(开挖初期)、持续增长阶段与缓慢增长阶段;黄土隧道的变形规律符合对数函数规律,由于对数函数具有发散性,故无法由此预估围岩的最终位移,围岩变形将长期处于缓慢增长状态;按照规范规定的最终速率值预估二次衬砌施作时机不符合工程实际要求,不能保证隧道围岩和支护结构的稳定和施工安全,因此,在黄土隧道的施工中,需要以控制拱部的沉降来控制隧道的变形。施工中必须秉承"快挖、快支、快封闭"的原则,采取加强初期支护,增设锁脚锚杆,仰拱和二次衬砌边墙基础紧跟,二次衬砌适时施作的措施,避免拱部围岩发生过大的沉降,确保隧道结构稳定。     

大断面黄土隧道塌方处理

以秦东黄土隧道塌方为例,分析了隧道塌方的原因,包括工程地质和水文地质、隧道结构断面、隧道支护结构、隧道围岩压力以及隧道施工工艺等,介绍了所采取的处理措施,总结了黄土隧道施工的经验。这对于相同类型的隧道施工以及塌方事故的预防都具有一定的参考意义。     

黄土连拱公路隧道围岩变形监测和数值分析

以离军高速公路黄土连拱隧道为工程背景,对地表沉降、地质和支护状况、拱顶下沉和水平收敛进行了现场监测,并采用有限元方法分析了隧道围岩拱顶下沉和水平收敛的变化规律,进而研究了黄土连拱隧道三导洞法施工的围岩变形规律和影响因素．结果表明：黄土隧道Ⅳ类围岩比Ⅴ类围岩变形小,围岩稳定较快;三导洞施工法开挖中、左、右导洞和断面开挖时,围岩应力一直处于重新调整中,变形也在不断变化,且施工中开挖顺序对围岩变形有很大影响,在洞室开挖施工中,要密切注意拱腰及拱顶的变形情况,加强Ⅴ类围岩监测,及时进行临时支护,尽早完成右洞初期支护,以防变形过大而围岩失稳;影响黄土隧道围岩变形的主要因素是黄土的工程特性和地质工程环境．     

浅埋黄土隧道二次衬砌受力特性探析

以西北地区某隧道为工程背景,采用现场监测方法得到浅埋黄土隧道初期支护与二次衬砌之间的接触压力.浅埋黄土隧道二次衬砌受力特性的研究方法和结论对分析软弱地层衬砌结构的受力特性、建立更加科学合理的隧道设计方法具有一定的参考价值.     

黄土物理力学性质指标的变异性研究分析

黄土具备岩土材料所具有的物质成分上的非均质性、空间分布和时间演化过程的非连续性、力学性质的各向异性、高度的非线性和复杂性,对其工程性质的定量描述具有很大的不确定性。目前发表的大多数关于黄土方面的研究资料主要是针对湿陷性黄土即新黄土,且埋深都较浅,基本属于非饱和状态,针对的工程也主要是涉及黄土的地基工程。对于深埋黄土、黄土隧道特别是大断面黄土隧道等方面研究资料较少。以郑西铁路客运专线黄土隧道的土工实验资料为基础,着重分析了该地区黄土的物理性质指标、力学性质指标的变异性和特征,用以指导对该地区黄土的物理力学参数的取值,为黄土隧道围岩分级及相关的黄土工程问题作参考。     

第三系砂泥岩隧道应力监控量测分析

监控量测是新奥法施工的重要组成部分,其可以简单直接的掌握隧道围岩变形和支护结构受力情况。通过依托牡绥线双丰隧道应力监测断面,详细的介绍了应力量测的原理、内容和监测数据的处理方法,以及得出第三系砂泥岩隧道最大跨处为围岩薄弱环节,在初期支护中要严格控制变形并采取加固措施等结论。通过监控量测能更好的调整施工方法和支护参数,确保施工安全,并为同类工程施工提供较大的参考价值。     

沙质黄土隧道支护侵限段迈式管棚超前支护技术有效性分析

风积沙质黄土构造上具有松散、钻孔成孔困难等特点,这种土质中隧道施工易于发生崩塌。针对朔州隧道进口段拱顶出现塌陷、下沉,喷射混凝土剥落、开裂、下塌变形且侵限等现象,选择采用迈式管棚超前支护技术对初支进行拆换。采用有限元差分软件FLAC3 D对风积沙质黄土隧道坍塌体工作面迈式管棚超前支护技术进行了研究,结果表明：迈式管棚超前支护结合迈式径向锚杆可以有效控制支护及围岩变形,实现了侵限段初支安全拆换。该技术措施对同类工程具有一定的参考和借鉴意义。